I Moon Camp Pioneers er hvert holds mission at 3D-designe en komplet Moon Camp ved hjælp af software efter eget valg. De skal også forklare, hvordan de vil bruge lokale ressourcer, beskytte astronauterne mod farerne i rummet og beskrive leve- og arbejdsfaciliteterne i deres Moon Camp.
DOUKAS SKOLE Marousi-ATHENS Grækenland 15 2 / 0 Engelsk
3D-designsoftware: Fusion 360
Vores mission er at installere en lejr i et lavarør på månen i overensstemmelse med FN's måneaftale. Navnet på lejren er "PETRALONA", som er en af de ældste huler i Europa, der blev brugt af forhistoriske mennesker.
Fase 1 - FORBEREDELSE. I første omgang vil et kredsløb (muligvis Gateway) omkring månen udgøre en base for flere ugers bemandede ture til månens overflade i en rover under tryk, så der kan udarbejdes detaljerede kort over overfladen og undergrunden. En robotsonde vil udforske indgangen, væggene og tunnelen i Marius Hills rør med henblik på egnethed til menneskelig beboelse, eksistensen af is og for at udvikle logistikken.
Fase 2 - etablering af base. Tre ubemandede fragtflyvninger med raketten Ariane 6 og en bemandet med ESA's genanvendelige rumfartøj vil forberede lavarøret og etablere primære systemer: elevator, habitater under tryk, energi-, kommunikations- og livsforsyningssystemer.
Fase 3 - Selvbærende lejr. In situ-fremstilling og samling af habitat- og infrastrukturkonstruktioner. In situ livsopretholdelse og energiproduktion, regolitminedrift, iltudvinding, vandproduktion, solpaneler og andre kraftværker, drivhus og brændstofproduktion. En fjernstyret robotplantage til udvinding af is og flygtige elementer (N, H, C) vil blive etableret på Aristarchus-plateauet, og en 300 km lang rørledning vil forbinde den til vores lejr.
Fase 4 - FORLÆNGELSE AF BASEN. In situ fremstilling og reparation. Måneudforskning og eksperimenter. Udforskning af det dybe rum, støtte til Mars-rejser og kommercielle aktiviteter.
Etablere den første udenjordiske menneskelige bosættelse som et første skridt til at udvide menneskets aktiviteter i solsystemet og især som en mellemstation for rejser til Mars. Det vil fungere som et langsigtet eksperiment til at studere den permanente beboelse af en anden planet med uvenlige levevilkår væk fra jorden. Det er en fantastisk mulighed for at afprøve nye teknologier i virkelige situationer, logistikken i et sådant forsøg, de medicinske og psykologiske problemer for astronauterne. Månen er et unikt videnskabeligt laboratorium til eksperimenter inden for fysik, kemi, biologi, geologi og sociologi, som ikke kan udføres på Jorden, vedrørende Jordens og Månens tilblivelse, vores beskyttelse mod rumbaserede trusler og til avanceret observation af det dybe rum med nye teleskoper. Desuden vil udvinding af værdifulde ressourcer fra månen (herunder sjældne jordarters metaller, nye mineraler og helium-3), fremstilling af salgbare rumprodukter og turisme fremme teknologien, fremme den økonomiske vækst og skabe gode jobmuligheder.
I et lavarør i Marius Hills regionen med et ovenlys (58 × 49 m og 40 m dybt) og en tagtykkelse på 20-25 m ved koordinaterne 14,2°N, 303,3°E. Et sådant habitat ville være fuldstændig beskyttet mod stråling, ekstreme temperaturvariationer, meteoritbombardementer, statisk elektricitet og regolitstøv. Hvis man undgår de ekstremt lave temperaturer ved polerne, kan man spare næsten 30% af den nødvendige strøm. Det er således muligt at opnå store reduktioner i vægt, kompleksitet, særlige protokoller og afskærmning sammenlignet med overfladehabitater, hvilket udvider de videnskabelige missioners mål og varighed og gør det muligt at lande et større antal besætningsmedlemmer (der arbejder under rutinemæssige forhold og forbedret psykologi) og mere nyttelast til videnskabelige formål. Ækvator er det nemmeste sted at lande og i konstant kommunikation med Jorden, selvom månenætterne er en udfordring for strømmen. Marias modne jord i nærheden er rig på metaller. Vand (>500-700 ppm), N, H og C-ressourcer som pyroklastiske aflejringer er betydelige på Aristarchus-plateauet. De seneste data viser, at der er store mængder vand lagret i glasperler fra nedslag.
Under forberedelsen medbringes jordisk materiale, herunder selvudfoldelige shelters, enheder til produktion/genbrug af ilt og vand, mad til en måned, solpaneler og opladede batterier til natperioden, luftslusemoduler, aluminium, kulfibre, minekran, to robotrovere, antenner, 3D-printer, rumdragter, små mængder ilt, kvælstof og brint.
Efter nivellering af tunnelgulvet vil det udvalgte segment blive afskærmet fra overfladen ved at gøre ovenlysvinduet uigennemtrængeligt og derefter blokere det underliggende lys på begge sider med lufttætte vægge. Vinduer, der åbnes på taget, vil blive afskærmet med gennemsigtig keramik af aluminiumoxynitrid til naturlig belysning sammen med lamper, der udsender synligt og infrarødt, UV-A og UV-B lys for bedre at efterligne sollys. Der vil blive skabt et område under tryk fyldt med åndbar luft på 1 atm.
Permanente habitater vil blive konstrueret med regolitafstøbninger og 3D-printning ved hjælp af månejord. Petralona-lejren består af et centralt tårn med en elevator til tunge laster og en til personale, der starter fra tunnelgulvet og udvider sig gennem det afskærmede ovenlys til måneoverfladen i en kuppelstruktur, der er beskyttet mod stråling af et 2 meter tykt regolitdække og har keramiske vinduer. Det er hovedindgangen for besætning og køretøjer gennem et luftslusemodul. Rovere kan også dokke lufttæt der. På overfladen findes også affyringsrampen, solplader og en beskyttende skal med en raket til nødudgang.
Habitaterne, der har et enkelt og billigt ortogonalt design, vil være lavet af holdbare letvægtsmaterialer, forbundet med hinanden og med tårnets base parallelt med jorden gennem luftslusemoduler. Disse omfatter et fælles fritids- og aktivitetsområde, private værelser til hver person (da behovet for personlig plads er af afgørende betydning), et kontrol- og kommunikationscenter, laboratorier, medicinske faciliteter, drivhus, bygninger til genbrugssystemer, regolitbehandling, elektrolysør, energilager, vedligeholdelsesgarage og lager.
En rampe fra overfladen til tunnelgulvet vil være en alternativ adgang. I tunnelen uden for væggene vil der være brændstoftanke, atomkraftværket og palæoregolitminer.
På månens overflade vil støv, solvind og statisk elektricitet på hundredvis af volt som i polarkratere sammen med ekstreme skiftende temperaturer mellem 127 C og minus 173 C slide på besætningens helbred, elektronisk udstyr, solpaneler og andet maskineri. Der er betydelige operationelle, teknologiske og økonomiske fordele ved at bygge en månebase inde i et lavarør. Vores lejr vil være lufttæt afskærmet fra overflademiljøet for at tilbyde beboelige forhold indeni med stabile milde temperaturer omkring 17 Celsius sammenlignet med de voldsomt svingende dag-/nat-temperaturer på Månens overflade. Desuden vil hele den indre forpost blive fyldt med åndbar luft under et tryk på 1 atm og forbundet gennem rørledninger med et område, der er rigt på vand og flygtige stoffer. Taget på det valgte lavarør er næsten 25 meter højt, og det giver absolut beskyttelse mod mikrometeoroider, meteoritter og kosmisk stråling, da det konventionelle strålingsskjold kun er delvist effektivt. Det er også sikkert mod måneskælv og har robuste egenskaber. Den rigelige plads gør det muligt at udvide basen trinvist ved at forbinde ekstra habitater gennem luftslusemoduler, og i tilfælde af en beskadiget del kan den simpelthen isoleres fra resten ved at lukke de fælles luger. Desuden gør den nære beliggenhed til jorden på ækvator-niveau kommunikationen med jorden uhindret, hvilket beskytter besætningen mod nødsituationer, især medicinske nødsituationer, der kræver øjeblikkelig robotkirurgisk indgriben fjernstyret fra et specialiseret team på jorden. På grund af det beskyttede miljø og den maksimale varmeisolering reduceres energibehovet, produktionen af mad bliver lettere, eksperimentelt landbrug og regolitdyrkning bliver muligt, og behovet for vand, luft og strøm bliver mindre og mere økonomisk. At arbejde i bekvemme, sunde, store habitater uden tunge rumdragter gør hverdagen tættere på den på jorden og opgraderer deres psykologi og sikkerhed.
VAND
Sammensætning af brint (fra månens regolit, som konstant tilføres 40-50 ppm af solvinden eller opsamles fra landingsfartøjernes brændselsceller efter hver landing) og ilt
Vand fra solvinden oplagret i glasperler over hele Månens overflade (7 × 1014 kg).
Pyroklastiske aflejringer af vand udvundet fra det nærliggende Aristarchus plateau (>500-700ppm)
Is blandet med jord i permanent skyggefulde områder eller i lavarørets paleoregolit
Efter kombinationen af brint med besætningens udåndede CO2 eller med CO2 fra månens kuldefælder (4H2 + CO2 → 2H2O + CH4, Sabatier-reaktion)
Gennem et stringent genbrugssystem
LUFT
Produktionsanlæg til åndbar luft (20% O2 og 80% Nitrogen) skaber ilt.
fra vand ved hjælp af elektrolyse
fra planter i drivhuset ved fotosyntese
fra månens regolit (som oxider 40-45% ilt i masse) ved reduktion af regolit med pyrolyse (2FeTiO3+2H2 →2Fe+2TiO2+2H2+O2) eller gennem en elektrolytisk proces med smeltet salt.
Kvælstof kan udvindes fra mare-basalten efter opvarmning sammen med H2 og CO og genvindes gennem genbrugssystemer.
FØDEVARER
Hurtigtvoksende planter som grønkål, søde kartofler, hvede, salat, agurker, tomater, sojabønner, quinoa, radiser, karse, svampe og kartofler kan dyrkes hydroponisk i drivhuset oplyst af LED'er.
En akvakultur med arter med beskedent O2-behov, lav CO2-udledning, kort klækningstid og minimalt energibehov (5 til 20 gange lavere end hos pattedyr) som f.eks. havaborre og mager, hvis æg vil blive sendt fra jorden. Muslinger og rejer er dog en bedre løsning, når det gælder pladsbehov og kalorieindtag pr. masse.
Fjerkræopdræt - æg
Kødproduktion ved hjælp af genteknologi i in vitro-cellekulturer
POWER
Et 40 kW nukleart fissionssystem
Solenergi. Den lange nat kan imødegås ved at bygge solcelleanlæg på spredte steder, så mindst et af dem altid er i dagslys, eller et kraftværk, hvor der er konstant eller næsten konstant sollys. Lasere vil stråle energi fra solbelyste områder til skyggefulde områder. Eller oplagring af energi i de 15 dage med sollys.
Solcelledrevne elektrolysatorer spalter vand i ilt og brint for at danne drivmiddel eller blive rekombineret i regenerative brændselsceller som lagret energi.
Metan fra Sabatier-reaktion og fra pyrolyse af plastaffald og mandskabsaffald med in-situ ilt.
Ikke-genanvendelige genstande vil blive fremstillet af fotokemisk nedbrydelige materialer efter eksponering for solens UV-stråling, mens små stykker affald vil blive behandlet i en forbrændingsovn under brug af ilt, hvilket reducerer affaldsmængden drastisk. Alle rester kan begraves i et krater nær basen eller et lavarør med forseglet indgang og bruges som losseplads.
Emballeret affald kan sprænges væk fra Månen, f.eks. i retning af Solen (især for giftigt eller radioaktivt affald) eller ind i Jordens atmosfære til en planlagt destruktiv genindtræden over et ubeboet område.
I bioregenerativ livsopretholdelse bearbejder planter og bakterier alt uspiseligt affald fra mad, menneskelige ekskrementer og andet biologisk affald til en slags gødning. Hygiejnevand, ufølsom sved, toiletskyl blandet med fæces og urin genbruges med ultrafiltrering til vand til at hælde i drivhuset. Udåndet kuldioxid fra kabinen kombineret med brint vil genvinde vand og producere metan (Sabatier-reaktion).
På Månen har radiobølgeantenner altid brug for direkte visuel kontakt. Satellitter i kredsløb om Månen gør det lettere, og de samarbejder også om GPS-navigationssystemet. Avancerede systemer, der bruger Klystrons på ækvatorens nærside, vil være i konstant kommunikation med Jordens system af jordstationer, inklusive Deep Space Antennas. Lang- og
Kommunikation på lang afstand med rovere eller andre lejre opnås også via satellitterne, mens kort afstand opnås med små dipolantenner, som kun kan sende op til ti kilometer. Basens interne kommunikation kan opnås med ethernet-kabler.
LTE/4G- eller 5G-teknologi vil blive testet til kommunikation på månens overflade, da månelandskabet generelt er et åbent terræn, og elektromagnetiske bølger udbreder sig selv uden atmosfære.
Laserbaseret optisk kommunikation mellem Jorden og Månen eller mellem satellitter vil blive etableret ved hjælp af optiske teleskoper som stråleudvidere, hvilket muliggør overførsel af flere data på kortere tid, f.eks. 4k-videotransmissioner eller tidsfølsom robotkirurgi fjernstyret fra Jorden.
TOPICS:
Astronomi, rumvidenskab, biologi, bioteknologi, seismologi, vulkanologi, ingeniørvidenskab, robotteknologi, datalogi, sociologi
EKSPERIMENTER:
Teleskoper integreret med avancerede prognostiske algoritmer med høj kompleksitet til tidlig opdagelse af asteroidekollisioner med jorden.
Radioteleskop, der bruger den fjerne side som stabil platform til at studere stråling fra det tidlige univers, beskyttet mod jordiske radioemissioner og andre atmosfæriske forstyrrelser (f.eks. skyer, månelys, fugtighed).
Lavtemperatur-væskespejlteleskoper på begge poler observerer universet i det infrarøde område uden termisk baggrund for at studere universets oprindelse, udvikling og egenskaber.
Astropartikelfysik (f.eks. højenergi netrinoer, antipartikler osv.)
Lunar laser ranging tester den generelle relativitetsteori og undersøger det mørke stofs natur.
Prøvetagning af Månens gamle kratere for at undersøge, hvordan Månen-Jorden-systemet blev dannet
Brug af sol og vind til energiproduktion
Brug af statisk elektricitet i polarkratere som energibanker
Fjernstyret robotkirurgi under mikrogravitation til akutte situationer med øjeblikkelig reaktion i realtid fra et medicinsk center på Jorden og transmission af big data.
Ultralette materialer til brug i rummet
Materialers opførsel og mekanismer i ekstreme miljøer, lav tyngdekraft og i miljøer med meget elektrostatisk støv
Avanceret robotteknologi til registrering i ekstreme miljøer, mobilitet, manipulation og automatiseret og autonom registrering, kalibrering og reparation.
Fremstilling i rummet og selvstændig samling af strukturer og rumfartøjer
Elektrostatisk levitation med ioniske-væske-ionkilder
Udvikling af multi-megawatt ionmotorer og antimaterie-fremdrift til Mars
Producere kød i et laboratorium ved hjælp af vitro-cellekulturer, der stammer fra animalske proteiner.
Seismologi, vulkanologi i lavarør
Skadesresistente og selvhelende materialer
Regolitprocesteknikker til udvinding af ilt, vand og andre grundstoffer
Biosignaturer af fremmed liv, især i lavarør
Eksperimentdesign for at skabe data, der er AI/ML-klar til kvantificering af usikkerhed mod misvisende korrelationer, som løsningsguide til interplanetariske rejser og nye opdagelsesrum.
Hvordan mikrogravitation påvirker vævsvækst og sårheling
Produktion af syntetisk blod og hud
Test af højafskærmningsteknikker til eliminering af varme- eller lufttab og flygtige tab under udgravningen
Alle besætningsmedlemmer, hoved- og reservebesætninger, der er udvalgt til Moon camp, skal træne sammen, fordi de både skal lære hinanden at kende og lære at arbejde sammen effektivt og i overensstemmelse med de roller og ansvarsområder, de er blevet tildelt. Alle nye astronautkandidater, som har forskellige faglige baggrunde og ekspertiser, skal nå frem til en fælles minimumsvidenbase. De skal lære medicin, sprog, robotteknologi og pilotering, rumflyvning og rumsystemteknik, organisering af rumsystemer, landbrug og avanceret computervidenskab.
De vil blive trænet i miljøer med manglende tyngdekraft, mens de er iført deres rumdragt, for at blive klar til at gå på Månen.
De vil beskæftige sig med tekniske discipliner som elektroteknik, aerodynamik, fremdrift, kredsløbsmekanik, materialer og strukturer, ud over at blive introduceret til videnskabelige discipliner som forskning under mikrogravitation (inden for human fysiologi, biologi og materialevidenskab), jordobservation, astronomi og rumlovgivning og mellemstatslige aftaler om det verdensomspændende samarbejde i rummet.
De skal instrueres i at leve, arbejde og udføre videnskabelige eksperimenter i det ekstreme miljø på Månen gennem en detaljeret praktisk og augmented virtual reality-oversigt over alle lejrens systemer (f.eks. habitatstruktur og -design, udgravningssteder, styring, navigation og kontrol, termisk kontrol, elproduktion og -distribution, kommando og sporing, livsstøttesystemer, generiske robotoperationer, rendezvous og docking, systemer til ekstra-vehikulære aktiviteter, nyttelastsystemer) samt de vigtigste systemer i de rumfartøjer og rovere, der betjener lejren. Astronauter, der forbereder sig på at udforske lavarør, har brug for træning i at krydse vertikalt udviklede miljøer og udforske huler med ujævnt terræn, skarpe sten og stenfald, mens vandring på Månen ledsages af støvopstigning og elektrificering.
Træningen omfatter også uddannelse i at håndtere off-nominal-situationer, fejlanalyse og genoprettelses-/reparationsaktiviteter. Disse missioner er ikke helt uafhængige uden tilstedeværelsen af robotter. Det åbner op for en ny vej til interaktion mellem menneske og robot.
REJSE TIL OG FRA JORDEN
Genanvendeligt landingsfartøj med lodret landing til besætning og docking til ISS
Ubemandet fragtraket
Genanvendeligt landingsfartøj
Gør raketten klar til evakuering i nødstilfælde.
Jord-Måne-transport uden raket ved hjælp af et kabel fremstillet af kulstofnanorør
KØRETØJER PÅ MÅNEN
Rovere under tryk, der dokker til basen eller til en anden Rover.
Terrængående traktorer med bulldozerblad, der kan monteres foran, og som bærer enten vandtank eller lastkasse eller affaldskasse, og som har en robotarm udstyret med en gravemaskine/skovl.
Fjernbetjent kran til tunge løft,
Teleopereret bore- og regolitgravekøretøj.
Jernbanespor med magnetisk levitation
Tryksatte svævebaner, der kan dokke til basen.
UDFORSKNING AF MÅNEN
Multi-Mission Exploration Vehicle med autonome livsopretholdende systemer til 4-8 astronauter og en rækkevidde på 200 km, uafhængig telekommunikation med jorden, en drone om bord, ilt- og vandgenanvendelsesfunktioner, der øger livsopretholdelsen op til 14 dage, et solpanel og RFC. Kan også bruges som tilflugtssted, indtil der kommer hjælp fra jorden.
Teleopererede DRONES med brintoveriltefremdrift eller CO2-gasstråler eller elektrostatisk levitation med en ionraket.
English 
Chinese 
Czech 
Danish 
Estonian 
Finnish 
French 
German 
Greek 
Hungarian 
Italian 
Latvian 
Lithuanian 
Dutch 
Norwegian 
Polish 
Portuguese (Portugal, AO90) 
Romanian 
Slovak 
Slovenian 
Spanish 
Swedish 